DE102007004144A1 - Light receiver for analyzing light beam for analyzing reception of light beams by light beam detector arrangement, has beam detector element - Google Patents

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Abstract

The light receiver has a beam detector element and an interference signal detector, whose sensitivity is limited on a wavelength area. The wavelength area of the reception of light beams does not overlap the light beam source to be analyzed and extends in a wavelength area, in which the interference light sources to be suppressed, are emitted.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchte und befasst sich somit mit einem Lichtstrahlempfänger.The The present invention relates to the term claimed above and thus deals with a light beam receiver.

Lichtstrahlempfänger werden dort benötigt, wo Lichtstrahlen zur Vermessung eingesetzt werden. Der typische Einsatzbereich sind beispielsweise die auf Baustellen und dergleichen verwendeten Rotationslaser. Um deren abgestrahltes Laserlicht, sei es ein rotierender oder bewegter punktförmiger Strahl oder ein statischer oder bewegter Laserfächer oder eine mittels Kegelspiegeln aufgefächerte Laserebene, auch in großer Entfernung noch zur Vermessung verwenden zu können, bedarf es spezieller Lichtstrahlempfänger.Light beam receiver are needed where light rays are used to measure become. The typical field of application are, for example, the Construction sites and the like used rotary lasers. To their radiated laser light, be it a rotating or moving point-shaped Beam or a static or moving laser fan or a by means of cone mirrors fanned laser plane, also in long distance still to use for the measurement, it requires special light beam receiver.

Wenn beispielsweise ein punktförmiger horizontaler Laserstrahl um eine exakt senkrecht stehende Drehachse rotiert, so kann man mit solchen Empfängern unter anderem eine exakte Höhenmessung durchführen. Dabei werden photoelektrische Sensorelemente als Detektoren vorgesehen, die diesen Empfängern bei bestehendem Laserstrahlempfang erlauben, eine von der Position weitestgehend unabhängige Höhe bezüglich der abgestrahlten Bezugsebene zu messen.If For example, a punctiform horizontal laser beam you can rotate around an exactly vertical axis of rotation Among other things, perform an exact height measurement with such receivers. In this case, photoelectric sensor elements are provided as detectors, which allow these receivers with existing laser beam reception, a height largely independent of the position with respect to the radiated reference plane.

Die Detektoren sind üblicherweise als quasilineare Detektorzeilen (wie in US 5,471,049 offenbart), als Lichtleiter-basierter PSD (wie in US 7,110,092 des Anmelders offenbart) oder als Mehrfachanordnung von vielen gleichen, aber über die Höhe unterschiedlich in der Empfindlichkeit elektronisch gewichteten Einzeldetektorelementen ( US 6,873,413 ) oder im einfachsten Falle als zwei übereinander angeordnete gleichgroße photoelektrische Elemente vorgesehen.The detectors are commonly referred to as quasi-linear detector rows (as in FIG US 5,471,049 disclosed) as a light guide based PSD (as in US 7,110,092 disclosed by the Applicant) or as a multiple array of many identical but electronically weighted single detector elements over the height ( US 6,873,413 ) or in the simplest case as two superposed equal sized photoelectric elements.

Die zuvor beschriebenen photoelektrischen Detektoren sind mit Hilfe geeigneter Auswerteschaltungen alle mehr oder weniger für den höhenauflösenden, bzw. ortsauflösenden Laserempfang geeignet.The Previously described photoelectric detectors are using suitable evaluation circuits all more or less for the height-resolving, or spatially resolving Laser reception suitable.

Nun ergibt es sich aber aus der Anwendung dieser Lichtstrahlempfänger, dass diese im üblichen Arbeitsbereich optischen Störsignalquellen ausgesetzt sind, die die Messung verfälschen können. Im schlimmsten Falle werden sogar Messwerte angezeigt, obwohl kein Laserempfang vorliegt.Now but does it result from the application of these light beam receivers, that these in the usual workspace optical noise sources are exposed, which can falsify the measurement. In the worst case, even readings are displayed, although no Laser reception is present.

Die üblichen Störquellen auf Baustellen sind u. a. Leuchtstofflampen, Blitzlampen auf Baustellenfahrzeugen und Lichtblitze von elektrischen Schweißgeräten. Während Leuchtstofflampen seit vielen Jahren bereits ausreichend unterdrückt werden können (z. B. durch Hochpassfilterung der elektrischen Detektorsignale), boten die marktüblichen Lichtstrahlempfänger bisher nur unzureichende Unterdrückung von Lichtblitzen. Die einzige Alternative für den Benutzer war dann, solange zu warten, bis die Störung verschwunden ist.The usual Sources of interference on construction sites are u. a. fluorescent lamps, Flash lamps on construction vehicles and flashes of electric welding equipment. While fluorescent lamps have already been sufficient for many years can be suppressed (eg by high-pass filtering the electrical detector signals), offered the usual light beam receiver so far only insufficient suppression of flashes of light. The only alternative for the user was then, as long as to wait until the disorder has disappeared.

Solche störenden Lichtblitze enthalten auch Energie im Wellenlängenbereich von üblicherweise 630 bis 790 nm, in dem übliche Laser arbeiten. Aus diesem Grunde ist eine einfache optische Filterung der Detektoranordnung nicht möglich.Such Disturbing flashes of light also contain energy in the wavelength range from usually 630 to 790 nm, in the usual Laser work. For this reason, a simple optical filtering of Detector arrangement not possible.

Einen möglichen Weg zur Unterdrückung dieser Störeinflüsse beschreibt US 2006/0087290 . Darin wird ein zusätzlicher Photosensor oberhalb oder unterhalb der Detektorzeile vorgesehen, der sich hinter einem eigenen Fenster im Gehäuse des Lichtstrahlempfängers befindet. Der Detektor ist im gleichen Wellenlängenbereich wie die Detektorzeile empfindlich, also insbesondere auch für die Laserimpulse.Describes a possible way to suppress these disturbances US 2006/0087290 , Therein, an additional photosensor above or below the detector line is provided, which is located behind a separate window in the housing of the light beam receiver. The detector is sensitive in the same wavelength range as the detector line, so in particular for the laser pulses.

Dabei geht man davon aus, dass der Laser, also das Nutzsignal entweder niemals den zusätzlichen Sensor und die Detektorzeile gleichzeitig trifft, oder dass man anhand der gemessenen Intensitäten der Detektorzeile und der des zusätzlichen Sensors entscheiden kann, ob es sich trotzdem um einen ungestörten Laserempfang handelt. Im anderen Falle handelt es sich dann um ein Störsignal oder ein gestörtes Nutzsignal, das nicht zur Anzeige gebracht wird.there it is assumed that the laser, so the useful signal either never the additional sensor and the detector row at the same time or, based on the measured intensities of the Detector line and the additional sensor decide can, if it is still an undisturbed laser reception is. In the other case, it is then a jamming signal or a disturbed useful signal that is not displayed.

Es hat sich in der Praxis herausgestellt, dass dieses Verfahren die Lichtblitze von Blitzlampen sehr gut unterdrücken kann, dafür aber mitunter stark aufgeweitete Laserstrahlen, wie sie regelmäßig in größeren Entfernungen oder bei schlecht kollimierten Lasern auftreten, am Rande des Höhenmessbereichs nicht mehr gemessen werden können, da sie vom Empfänger fälschlicherweise für ein Störsignal gehalten werden, d. h. es treffen zu starke Signalanteile auch auf den zusätzlichen Sensor und die gegenüberliegenden Seite der Detektorzeile. Ein möglicher Ausweg wäre die Anbringung des zusätzlichen Sensors in größerem Abstand, oberhalb oder unterhalb der Detektorzeile. Dies ist aber auf Grund der mechanischen Vorgaben solcher Geräte nicht wünschenswert, da dies die Ausmaße eines solchen Gerätes stark vergrößern würde. Bereits der Zwang, diesen Sensor entweder oberhalb oder unterhalb der Lichtstrahldetektoranordnung des Lichtstrahlempfängers anbringen zu müssen, vergrößert das Gerät schon unnötig.It In practice, it has been found that this procedure Flashes of flashlamps can very well suppress but sometimes heavily expanded laser beams, such as They regularly at greater distances or in poorly collimated lasers, at the edge of the height measurement range can not be measured anymore because they are from the receiver mistakenly held for a jamming signal be, d. H. There are too strong signal components on the additional Sensor and the opposite side of the detector line. A possible way out would be to attach the additional sensor at a greater distance, above or below the Detector row. But this is due to the mechanical specifications Such devices are not desirable because this is the Greatly increase the dimensions of such a device would. Already the compulsion, this sensor either above or below the light beam detector assembly of the light beam receiver attaching, the device increases already unnecessary.

Ein weiterer Nachteil ist die Tatsache, dass der zusätzliche Sensor einen vergleichbaren Aufwand an Elektronik benötigt wie die für den Laserempfang vorgesehene Detektorzeile.One Another disadvantage is the fact that the extra Sensor requires a comparable amount of electronics like the detector line provided for laser reception.

Es ist deshalb wünschenswert, einen verbesserten Lichtstrahlempfänger vorzusehen, der die o. g. Nachteile nicht aufweist.It is therefore desirable to have a ver improved to provide light beam receiver, which does not have the above-mentioned disadvantages.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.The The object of the present invention is to provide news for to provide the commercial application. Preferred embodiments can be found in the subclaims.

Die vorliegende Erfindung schlägt somit in einem ersten Grundgedanken einen Lichtempfänger zur Analyse eines Lichtstrahlempfangs mit Hilfe einer photoelektrischen Lichtstrahldetektoranordnung vor, bei welchem ein weiterer davon unabhängiger photoelektrischer Sensor als Störsignaldetektor vorgesehen ist, der auf Grund seiner Ausführung oder mit Hilfe eines Filtermittels nicht dazu geeignet ist, den zum bestimmungsgemäßen Gebrauch benötigten Lichtstrahlempfang zu detektieren und der weitgehend alle, auf den Lichtempfänger fallenden störenden Lichtblitze von Blitzlampen und dergleichen mit gleicher oder niedrigerer Ansprechschwelle als die Lichtstrahldetektoranordnung nachweisen kann.The The present invention thus proposes a first idea a light receiver for analyzing a light beam reception with the aid of a photoelectric light beam detector arrangement which another of them is more independent photoelectric Sensor is provided as a noise signal detector, based on its execution or with the help of a filter means not is suitable to the intended Use to detect required light beam reception and the largely all interfering with the light receiver Flashes of flash lamps and the like with the same or lower Detect threshold as the light beam detector assembly can.

Damit ist die Grundidee der Erfindung bereits sehr gut umrissen. Es geht also darum einen optoelektrischen Sensor vorzusehen, der z. B. für das Laserlicht eines Rotationslasers hinreichend unempfindlich ist und eigens zur empfindlichen Detektion der Störsignale vorgesehen ist. Ein Auswertemittel, wie z. B. ein Mikrokontroller kann dann den Empfang von Lichtstrahldetektoranordnung und Störsignaldetektor zeitlich korrelieren und bei weitgehender zeitlicher Übereinstimmung die Messung verwerfen.In order to the basic idea of the invention is already very well outlined. It works So therefore to provide an opto-electrical sensor, the z. For example the laser light of a rotary laser is sufficiently insensitive and especially for the sensitive detection of the interference signals is provided. An evaluation, such. B. a microcontroller can then receive the light beam detector array and interfering signal detector correlate in time and with broader temporal agreement discard the measurement.

Durch die zu geringe Auslösempfindlichkeit der Störsignaldetektion gegenüber Nutzsignalen, kann nun der Störsignaldetektor überall am Gehäuse angebracht werden, insbesondere in Bereichen, die vom Laserstrahl gewöhnlich überstrichen werden.By too low sensitivity to trigger the Störsignaldetektion compared to useful signals, can now the Störsignaldetektor everywhere be attached to the housing, especially in areas which are usually swept by the laser beam.

Da sich der Bereich der Wellenlängen der üblichen Laser und den optischen Spektren von Edelgas-Blitzlampen oder von Lichtbogenentladungen beim elektrischen Schweißen zwar überlappen, diese Spektren sich aber weit in den Infrarotbereich quasikontinuierlich ausdehnen, ist mit einer handelsüblichen Photodiode mit vorgeschaltetem optischen Tiefpass, der Wellenlängen unterhalb von 800 nm um mehr als 1:100 unterdrückt, ein hervorragender Störsignaldetektor gegeben.There the range of wavelengths is the usual Lasers and the optical spectra of inert gas flash lamps or of Although arc discharges overlap during electrical welding, however, these spectra are quasicontinuous far into the infrared range is using a standard photodiode with upstream optical low pass, the wavelengths below suppressed by more than 1: 100 by 800 nm, an excellent Interference signal detector given.

Dieser Tiefpass kann eine Filterscheibe aus Kunststoff sein, die mit geeigneten Farbstoffen eingefärbt ist und vor dem Störsignaldetektor angebracht ist. Ebenfalls kann das Kunststoffgehäuse der Photodiode selbst entsprechend eingefärbt sein. Es sind ebenfalls dielektrische Schichten direkt auf dem Photodiodenchip denkbar. Eine weitere Möglichkeit wäre die Verwendung von Halbleitermaterialien für die Photodiode, die sie im gefragten Frequenzbereich unempfindlich machen, wie z. B. PbS, InGaAs etc.This Low pass can be a plastic filter disc that is suitable with Dyes is colored and in front of the interfering signal detector is appropriate. Also, the plastic housing of the Photodiode itself be colored accordingly. They are too dielectric layers directly on the photodiode chip conceivable. Another option would be the use of Semiconductor materials for the photodiode that they are in demand Frequency range insensitive, such. PbS, InGaAs etc.

Viele Blitzlampen werden mit Hilfe von optischen Filtern orange, rot, grün, blau und so weiter eingefärbt. Es hat sich aber herausgestellt, dass optische Filter, die einen nennenswerten Anteil im Bereich der üblichen Laserwellenlängen haben, ebenfalls einen mindestens genauso hohen oder eher höheren Anteil im ferneren Infrarot besitzen. Deshalb können auch solche eingefärbten Blitzlichtquellen mit dem hier vorgestellten Verfahren unterdrückt werden.Lots Flash lamps are orange, red, with the help of optical filters colored green, blue and so on. It has but found that optical filters that have a significant Share in the range of the usual laser wavelengths have, at least as high or rather higher Own share in the far infrared. That's why you can too Such colored flash light sources with the presented here Process be suppressed.

Ein Lichtstrahlempfänger, der als Basis einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung dient, aber nicht über Maßnahmen gegen impulsartige Störsignale verfügt, ist insbesondere in der Patentschrift des Anmelders PCT/DE 2005/001989 offenbart. Deren Offenbarung sei durch Bezugnahme hier vollumfänglich eingegliedert.A light beam receiver, which serves as the basis of a particularly preferred variant of the invention, but does not have measures against pulse-like interference signals, is in particular in the patent of the applicant PCT / DE 2005/001989 disclosed. Its disclosure is incorporated herein by reference in its entirety.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser ist gezeigt durch:The Invention will be described below, for example, with reference to the drawing described. In this is shown by:

1 die Frontansicht eines typischen Lichtstrahlempfängers für den Handbetrieb mit zusätzlichem Sensor zur Störsignalunterdrückung, wie er Stand der Technik ist. 1 the front view of a typical light beam receiver for manual operation with additional sensor for noise suppression, as is known in the art.

2 die Frontansicht einer besonders bevorzugten Variante des Lichtstrahlempfängers 1 für den Handbetrieb, nach der vorliegenden Erfindung u. a. mit den Elementen Lichtstrahldetektoranordnung 60, Störsignaldetektor 20 angebracht hinter Infrarotfilterscheibe 10, sowie angedeuteten Displayelementen. 2 the front view of a particularly preferred variant of the light beam receiver 1 for manual operation, according to the present invention, inter alia, with the elements light beam detector assembly 60 , Interfering signal detector 20 attached behind infrared filter disc 10 , as well as indicated display elements.

3 ein Detail der Empfangselektronik für Störsignale, bestehend aus Störsignaldetektor 20, ausgeführt als Photodiode, Verstärker- und Filterstufe 30, und Schwellwertdetektor 40. 3 a detail of the receiving electronics for noise, consisting of interfering signal detector 20 , designed as photodiode, amplifier and filter stage 30 , and threshold detector 40 ,

4 ein Blockdiagram zum Aufbau des Lichtstrahlempfängers nach 2, bestehend aus Lichtstrahldetektoranordnung 60, Signalverarbeitungseinheit 70, Auswertemittel 50, optischer Filter 10, Störsignaldetektor 20, Störsignalverstärkungs- und Filtermittel 30 und Schwellwertdetektor 40 4 a block diagram for the construction of the light beam receiver according to 2 consisting of light beam detector arrangement 60 , Signal processing unit 70 , Evaluation means 50 , optical filter 10 , Interfering signal detector 20 , Noise amplification and filtering means 30 and threshold detector 40

Der in 1 gezeigte Stand der Technik, zeigt den bereits zuvor erwähnten Ansatz mit zusätzlichem Photodetektor 12. Es ist zu erkennen, dass sich dieser Photodetektor direkt über der Detektorzeile 13 befindet. Ebenfalls zu erkennen sind Anzeigeelemente. Das hier gezeigte Gerät ist ein Laserhandempfänger für den Gebrauch mit Rotationslasern.The in 1 Prior art shown, shows the previously mentioned approach with additional photodetector 12 , It can be seen that this photodetector is directly above the detector line 13 located. Also visible are display elements. The device shown here is a laser handheld receiver for use with rotary lasers.

Der in 2 gezeigte erfindungsgemäße Handempfänger 1 stellt eine besonders bevorzugte Variante der hier beschriebenen Erfindung dar. Er enthält eine erheblich längere Lichtdetektoranordnung 60, welche sich fast über die ganze Länge des Gehäuses hinter einem Fenster erstreckt. Eine solch lange und in der Anwendung besonders ergonomische Ausführung, ist bei gegebener Gehäusegröße nur durch Anordnung des Störsignaldetektors 20, neben der Lichtdetektoranordnung möglich. Der Störsignaldetektor ist weiterhin hinter einer optischen Filterscheibe 10 angebracht.The in 2 shown inventive hand receiver 1 represents a particularly preferred Variant of the invention described here. It contains a considerably longer light detector arrangement 60 which extends almost the entire length of the housing behind a window. Such a long and in the application particularly ergonomic design is given a case size only by arranging the Störsignaldetektors 20 , in addition to the light detector arrangement possible. The interfering signal detector is still behind an optical filter disk 10 appropriate.

3 zeigt ein Detail der Empfangselektronik für Störsignale, bestehend aus Störsignaldetektor 20, ausgeführt als Photodiode, Verstärker- und Filterstufe 30, und Schwellwertdetektor 40. Es ist für den Fachmann leicht zu erkennen, dass diese mit geringstem Materialaufwand realisierbar ist, insbesondere, wenn der in der Auswerteeinheit verwendete Mikrokontroller bereits einen eingebauten analogen Komparator zur Schwellwertdetektion enthält. Im Vergleich zum Stand der Technik werden hier keine zusätzlichen Integratoren, Spitzenwertdetektoren und A/D-Wandlerkanäle benötigt. 3 shows a detail of the receiving electronics for interfering signals, consisting of interfering signal detector 20 , designed as photodiode, amplifier and filter stage 30 , and threshold detector 40 , It is easy for a person skilled in the art to realize that this can be achieved with the least amount of material, in particular if the microcontroller used in the evaluation unit already contains a built-in analog comparator for threshold value detection. Compared to the prior art, no additional integrators, peak detectors and A / D converter channels are needed here.

4 zeigt ein Blockdiagram zum Aufbau der besonders bevorzugten Variante des Lichtstrahlempfängers nach 2, bestehend aus Lichtstrahldetektoranordnung 60, Signalverarbeitungseinheit 70, Auswertemittel 50, optischer Filter 10, Störsignaldetektor 20, Störsignalverstärkungs- und Filtermittel 30 und Schwellwertdetektor 40. Dieser erfindungsgemäße Lichtstrahlempfänger arbeitet wie folgt:
Bringt man den Lichtstrahlempfänger in eine Position, bei der von der Laserlichtquelle 2, ein bewegter Laserstrahl 3 auf die lichtempfindliche Fläche 63 bezüglich der Abstände l und m der Lichtstrahldetektoranordnung fällt, so erzeugt diese zwei elektrische Signale 64 und 65, die in der Signalverarbeitungseinheit 70 in zwei Spannungswerte 8 und 9 umgewandelt, die wiederum von der Auswerteeinheit 50, mit Hilfe der A/D-Wandler 51 und 52 in digitale Werte gewandelt werden. Aus beiden digitalen Werten kann die Auswerteeinheit die Laserstrahlposition l bzw. m bestimmen und einen entsprechenden numerischen Wert oder dergleichen ausgeben. Wenn nun eine störende Blitzlichtquelle 4 einen Lichtblitz erzeugt, von dem ein Anteil 5 auf die Lichtstrahldetektoranordnung fällt, so erzeugt er mitunter ein Ereignis in den nachfolgenden Schaltungsteilen, das von der Auswerteeinheit nicht zwangsläufig von einem ordentlichen Laserempfang unterschieden werden kann. Es würde also normalerweise entsprechend ein falscher Messwert zur Anzeige gebracht, der aber quasi beliebig sein kann.
4 shows a block diagram for the construction of the particularly preferred variant of the light beam receiver according to 2 consisting of light beam detector arrangement 60 , Signal processing unit 70 , Evaluation means 50 , optical filter 10 , Interfering signal detector 20 , Noise amplification and filtering means 30 and threshold detector 40 , This light beam receiver according to the invention operates as follows:
Bring the light beam receiver in a position at which of the laser light source 2 , a moving laser beam 3 on the photosensitive surface 63 with respect to the distances l and m of the light beam detector arrangement, it generates two electrical signals 64 and 65 in the signal processing unit 70 in two voltage values 8th and 9 converted, in turn, by the evaluation unit 50 , with the help of the A / D converter 51 and 52 transformed into digital values. The evaluation unit can determine the laser beam position l or m from both digital values and output a corresponding numerical value or the like. If now a disturbing flash source 4 produces a flash of light, a portion of which 5 incident on the light beam detector arrangement, it sometimes generates an event in the subsequent circuit parts, which can not necessarily be distinguished from the evaluation unit by a proper laser reception. Normally, it would be displayed according to a false reading, but which can be virtually arbitrary.

Durch die besondere Ausführung der Erfindung bedingt, fällt aber auch ein Anteil 6 des Lichtblitzes durch den optischen Filter auf den Störsignaldetektor 20. Dessen elektrisches Ausgangssignal wird von dem Störsignalverstärkungs- und Filtermittel 30 weiter verstärkt und gefiltert und gelangt dann an den Schwellwertdetektor 40, der das analoge Signal mit einer bestimmten Schwelle vergleicht. Wird dieser Schwellwert überschritten, es wurde also ein ausreichend starkes Störsignal entdeckt, so wird dies über das Vergleichersignal 7 signalisiert.Due to the particular embodiment of the invention, but also falls a share 6 of the flash of light through the optical filter on the interfering signal detector 20 , Its electrical output signal is from the Störsignalverstärkungs- and filter means 30 further amplified and filtered and then passes to the threshold detector 40 which compares the analog signal with a certain threshold. If this threshold is exceeded, so that a sufficiently strong interference signal has been detected, this is done via the comparator signal 7 signaled.

Die Auswerteeinheit 50 erkennt das zeitgleiche Auftreten dieses Vergleichersignals mit Signalen in der Signalverarbeitungseinheit 70 und kann deshalb Fehlmessungen auf Grund des Störsignalempfangs unterdrücken.The evaluation unit 50 detects the simultaneous occurrence of this comparator signal with signals in the signal processing unit 70 and can therefore suppress erroneous measurements due to noise reception.

Ein auf den optischen Filter 10 fallender Laserstrahl wird hingegen von diesem so stark abgeschwächt, dass er kein Störsignalsignal 7 auslösen kann.One on the optical filter 10 on the other hand, the falling laser beam is so much attenuated by it that it does not produce a disturbing signal 7 can trigger.

Es ist hier insbesondere ein Handempfänger für einfache Höhenmessungen und dergleichen vorgestellt worden. Darüber hinaus ist aber auch denkbar, das vorgestellte Verfahren zur Störsignalunterdrückung auch auf Lichtstrahlempfänger für Baumaschinensteuerungen, industrielle Positionierungssysteme, Kamerasysteme und andere optische Positioniersysteme anzuwenden. Ebenfalls ist es nicht unbedingt notwendig bewegliche Lichtstrahlen zu verwenden, es ist ebenfalls eine räumlich statische Abstrahlung von z. B. gepulsten fächerförmigen Lichtstrahlen oder dergleichen denkbar.It Here is especially a handheld receiver for easy Height measurements and the like have been presented. About that In addition, however, is also conceivable, the proposed method for noise suppression also on light beam receivers for construction machine controls, industrial positioning systems, camera systems and other optical Apply positioning systems. It is not necessarily It is also necessary to use moving light beams a spatially static radiation of z. B. pulsed fan-shaped light rays or the like conceivable.

Es sei darauf hingewiesen, dass ein Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung durchaus Änderungen an den beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren durchführen kann, ohne den Schutzbereich der Patentansprüche zu verlassen.It It should be noted that a person skilled in the art quite changes to the devices described and can perform procedures without the scope of protection to leave the claims.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 5471049 [0004] US 5471049 [0004]
  • - US 7110092 [0004] US 7110092 [0004]
  • - US 6873413 [0004] US 6873413 [0004]
  • - US 2006/0087290 [0009] US 2006/0087290 [0009]
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Lichtempfänger zur Analyse eines Lichtstrahlempfangs mit einer Lichtstrahldetektoranordnung, die aus mindestens einem Lichtstrahldetektorelement besteht, dadurch gekennzeichnet, dass weiter ein Störsignaldetektor vorgesehen ist, dessen Empfindlichkeit weitgehend auf einen Wellenlängenbereich beschränkt ist, der sich nicht mit dem Wellenlängenbereich des Lichtstrahlempfangs der zu analysierenden Lichtstrahlquelle überlappt und sich in einen Wellenlängenbereich erstreckt, in dem zu unterdrückende Störlichtquellen emittieren.A light receiver for analyzing a light beam reception with a light beam detector arrangement consisting of at least one light beam detector element, characterized in that there is further provided an interference signal detector whose sensitivity is largely limited to a wavelength range which does not overlap with the wavelength range of the light beam reception of the light beam source to be analyzed extends in a wavelength range in which to emit to suppress interference light sources. Lichtempfänger nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den zu unterdrückenden Störlichtquellen um Lichtquellen handelt, die Lichtimpulse oder Lichtimpulsfolgen aussendenLight receiver according to the preceding claim, characterized in that it is in the to be suppressed Stray light sources are light sources, the light pulses or send out light pulse trains Lichtempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Lichtstrahlquelle für den Lichtstrahlempfang um eine Laserlichtquelle handelt.Light receiver according to one of the preceding Claims, characterized in that it is in the Light beam source for the light beam reception around a laser light source is. Lichtempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstrahlquelle einen beweglichem Lichtstrahl emittiert.Light receiver according to one of the preceding Claims, characterized in that the light beam source emits a moving light beam. Lichtempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches Filter vorgesehen ist, das in den Strahlengang des Störsignaldetektors eingebracht ist.Light receiver according to one of the preceding Claims, characterized in that an optical filter is provided in the beam path of the interfering signal detector is introduced. Lichtempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Störsignaldetektor Licht aus einem Lichtleiter empfängt.Light receiver according to one of the preceding Claims, characterized in that the interference signal detector Receives light from a light guide. Lichtempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtstrahldetektoranordnung zwei beabstandete Lichtstrahldetektoren an entgegengesetzten Enden eines lichtleitenden Stabes vorgesehen sind und dass der lichtleitende Stab zur mantelflächigen Einkopplung des zu analysierenden Lichtstrahls ausgebildet ist.Light receiver according to one of the preceding Claims, characterized in that as light beam detector arrangement two spaced light beam detectors at opposite ends of a light-conducting rod are provided and that the light-conducting Rod for the jacket-side coupling of the to be analyzed Light beam is formed. Lichtempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstärkungs- und Filtermittel vorgesehen ist, das die elektrischen Signale des Störsignaldetektors verstärkt und elektrisch filtert.Light receiver according to one of the preceding Claims, characterized in that a reinforcing and filter means is provided which receives the electrical signals of the Sturgeon signal detector amplified and electrically filtered. Lichtempfänger nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellwertdetektor vorgesehen ist, der ein elektrisches Signal ausgibt, das die Überschreitung einer bestimmten Schwelle des Ausgangs des Verstärkungs- und Filtermittels signalisiert.Light receiver according to the preceding claim, characterized in that a threshold value detector is provided is that outputs an electrical signal that exceeds the limit a certain threshold of the output of the amplification and filter means. Lichtempfänger nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auswertemittel vorgesehen ist, das den Lichtstrahlempfang der Lichtstrahldetektoranordnung analysiert und einen Messwert ausgibt.Light receiver according to the preceding claim, characterized in that an evaluation means is provided, which analyzes the light beam reception of the light beam detector arrangement and outputs a reading. Lichtempfänger nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertemittel die Ausgabe oder Weiterverarbeitung des Messwertes unterdrückt, sobald es eine zeitliche Korrelation zwischen dem dazugehörigen Lichtstrahlempfang und der Änderung des Ausgangssignals des Schwellwertdetektors feststellt.Light receiver according to the preceding claim, characterized in that the evaluation means the output or Further processing of the measured value suppressed as soon as it a temporal correlation between the associated light beam reception and changing the output of the threshold detector finds.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5471049A (en) 1993-06-22 1995-11-28 Apache Technologies, Inc. Light detecting apparatus having low noise automatic gain control circuit
US6873413B2 (en) 2001-09-27 2005-03-29 Trimble Navigation Limited Laser receiver using pin diode photodetector elements
US20060087290A1 (en) 2001-09-14 2006-04-27 Junji Nishida Charging circuit for secondary battery
DE102005001989A1 (en) 2005-01-15 2006-07-20 Bayer Healthcare Ag Intravenous formulations of PDE inhibitors
US7110092B2 (en) 2000-08-01 2006-09-19 Michael Kasper Measuring device and measuring method for determining distance and/or position

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5471049A (en) 1993-06-22 1995-11-28 Apache Technologies, Inc. Light detecting apparatus having low noise automatic gain control circuit
US7110092B2 (en) 2000-08-01 2006-09-19 Michael Kasper Measuring device and measuring method for determining distance and/or position
US20060087290A1 (en) 2001-09-14 2006-04-27 Junji Nishida Charging circuit for secondary battery
US6873413B2 (en) 2001-09-27 2005-03-29 Trimble Navigation Limited Laser receiver using pin diode photodetector elements
DE102005001989A1 (en) 2005-01-15 2006-07-20 Bayer Healthcare Ag Intravenous formulations of PDE inhibitors

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